Om vi tittar noga kan man först se röken från förbränningen. Efter ett tag kan man inte längre se röken. Har du använt en parfym? Även om du sprayar parfym i rummet kan andra personer som befinner sig utanför hemmet också känna doften av parfymen. Om mamman lagar utsökt och aptitretande mat i köket kan man även känna doften av matlagning från grannens hus. Varför är det så?
Det finns många andra exempel. Om du lägger några droppar bläck i ett glas som innehåller klart vatten, kommer bläck eller karamellfärg att spridas jämnt i vattnet. Detta sker automatiskt. Några tidigare exempel är diffusionshändelser som ofta upplevs i vardagen. Diffusion är processen att flytta ämnen från en hög koncentration till en låg koncentration. Vad som menas med koncentration är antalet molekyler/mol av ett ämne per volym. En plats med hög koncentration är en plats där det finns många molekyler av ämnen per volym. Omvänt är låga koncentrationer platser där det finns få molekyler per volym.
När man bränner sopor är rökkoncentrationen runt det brinnande soporna vanligtvis ganska hög. Eftersom det finns olika koncentrationer sprids rökmolekylerna automatiskt från höga koncentrationer till låga koncentrationer. De rökmolekyler som först förenades sprids så småningom i alla riktningar.
När man sprayar parfym på kroppen har platsen där parfymen sprayas en hög koncentration. Eftersom det finns skillnader i koncentration rör sig parfymmolekylerna från höga koncentrationer till låga koncentrationer. När man lägger några droppar bläck eller karamellfärg i ett glas med klart vatten har den del av vattnet som först droppas med bläck eller karamellfärg vanligtvis en högre koncentration. Eftersom det finns olika koncentrationer sprider sig bläckmolekyler eller karamellfärgmolekyler till alla delar av vattnet som har låga koncentrationer. Diffusionsprocessen avbryts efter att koncentrationen av bläckmolekyler i alla delar av vattnet är densamma.
Observera att diffusionsprocessen kan förklaras med hjälp av kinetisk teori. Den kinetiska teorin säger att varje ämne består av molekyler och att dessa molekyler rör sig kontinuerligt och slumpmässigt. För att förstå detta, titta på bilden nedan. Alla delar av behållaren är fyllda med vatten. Eftersom bläcket droppar har vattnet på behållarens yta en högre koncentration än vattnet i botten.
C1 är en cylindrisk del eller del av vattnet som har en hög koncentration, medan C2 är en cylindrisk del eller en del av vattnet som har en låg koncentration. För att underlätta analysen tittar vi bara på bläckmolekylernas rörelser i cylinderns mitt.
Antalet bläckmolekyler i C1 är mer (hög koncentration) än bläckmolekylerna i C2 (låg koncentration). Eftersom bläckmolekylerna rör sig slumpmässigt, kommer bläckmolekylerna i C1 har större chans att röra sig mot cylinderns mitt (Δx). Tvärtom, antalet bläckmolekyler i C2 är liten så att den har en liten möjlighet att röra sig mot cylinderns mitt (Δx). Således kommer det att finnas ett totalt flöde av bläckmolekyler från C1 till C2Genom forskning utförd av en fysiolog vid namn Adolf Fick (1829-1901) fann man att diffusionshastigheten var direkt proportionell mot skillnaden i koncentration (C2 - C1Ju högre skillnaden i koncentration är, desto högre flödeshastighet för ämnesmolekylerna.
Omvänt, ju mindre skillnaden i koncentration är, desto lägre flödeshastighet för ämnenas molekyler. Detta kan bero på våra förväntningar att skillnader i koncentration också påverkar molekylernas flödeshastighet. Förutom att byta plats genom diffusion kan ämnesmolekyler (särskilt gasformiga ämnen) också röra sig från en plats till en annan med hjälp av vind.
Tillämpning av diffusion i vardagen
Om det inte fanns någon diffusion skulle din älskade flickvän inte kunna njuta av din parfym. Utan diffusion kan inte heller aromen av mammas matlagning i ett utsökt och aptitretande kök skingra din dagdröm och din önskan om att snabbt äta näringsrik mat som finns tillgänglig vid matbordet. Diffusion spelar också en viktig roll för människors, djurs, växters etc. överlevnad.
Växter behöver vanligtvis koldioxid (CO2) för att utföra fotosyntes. Eftersom det finns en skillnad i CO2 koncentrationen mellan bladets insida och luften, CO2 Molekyler diffunderar in i bladet genom klyvöppningarna. Däremot diffunderar vattenånga och syre ut. Förutom växter kan även katter, möss etc. kvävas om det inte finns någon diffusion. Om växter behöver CO2 för att utföra fotosyntes behöver katter, möss etc. syre för varje reaktion som producerar energi. Syremolekyler rör sig genom diffusion to anländer inuti celler.
